[发明专利]用于远海海上风电场的水文气象条件监测系统及方法

权利要求书

1.用于远海海上风电场的水文气象条件监测系统，其特征在于，包括气象测量模块、海水测量模块、通信模块以及供电模块；气象测量模块和海水测量模块均连接通信模块，气象测量模块和海水测量模块将数据传送至通信模块，通信模块通过卫星传送数据；气象测量模块设置在海平面以上，并用于监测气象，海水测量模块设置在海平面以下；供电模块用于向气象测量模块、海水测量模块以及通信模块提供电能。

2.根据权利要求1所述的用于远海海上风电场的水文气象条件监测系统，其特征在于，还包括浮标(2)，气象测量模块安装在浮标(2)的上表面，浮标(2)的底部设置有三根锚链(4)。

3.根据权利要求1所述的用于远海海上风电场的水文气象条件监测系统，其特征在于，采用一根锚链(4)安装海水测量模块。

4.根据权利要求1所述的用于远海海上风电场的水文气象条件监测系统，其特征在于，通信模块采用北斗短报文通信模块。

5.根据权利要求1所述的用于远海海上风电场的水文气象条件监测系统，其特征在于，气象测量模块采用激光雷达测风仪(1)，海水测量模块采用声学多普勒海流计(5)。

6.根据权利要求1所述的用于远海海上风电场的水文气象条件监测系统，其特征在于，供电模块包括太阳能电池板、风力发电机以及蓄电池，太阳能电池板和风力发电机均连接蓄电池，所述风力发电机与蓄电池之间设置有逆变器。

7.根据权利要求1所述的用于远海海上风电场的水文气象条件监测系统，其特征在于，供电模块设置在海洋平台上。

8.采用权利要求1所述监测系统监测远海海上风电场的水文气象条件的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.通过气象测量模块实时采集风电场区域的风场数据；通过海水测量模块实时采集风电场所在海域洋流流速数据，并将所述风场数据和洋流数据传送至通信模块，通信模块将所述风场数据和洋流数据传送至远程服务器；

S2.基于目前已有的大气模型中尺度天气预报业务，提取风电场所在海域及其周围海域的中尺度风场数据和中尺度气压场数据；

S3.将S1所得风场数据、S2所得中尺度风场数据和中尺度气压场数据以及S1所得洋流数据输入CFD模型，采用CFD模型预测得到风电场所在海域及其周围海域的风场实时分布及变化数据；

S4.基于第三代风浪模型SWAN，采用S1所得风场数据、S2所得中尺度风场数据、S3所预测的风场实时分布及变化数据，预测风电场所在海域及其周围海域的波浪实时分布及变化。

9.根据权利要求8所述远海海上风电场的水文气象条件监测方法，其特征在于，所述S3和S4中，预测的风浪实时分布变化，还基于历年的风浪统计数据及实时监控数据进行修正，采用模式识别的神经网络风速预测方法，得到中尺度天气预报结果的校正函数，用所得校正函数改善风电场海域及其周围海域的短期风速分布变化预测结果。